第一章 第4讲　运动图像 核心素养测评 - 学生版及解析

11核心素养测评第4讲运动图像(40分钟64分)选择题(1-4题,6-8题,每小题6分,共42分)【基础巩固练】1.(2024·甘肃高考)小明测得兰州地铁一号线列车从“东方红广场”到“兰州大学”站的v-t图像如图所示,此两站间的距离约为()A.980m B.1230mC.1430m D.1880m2.(科技前沿)2025年7月在法国巴黎,中国无人机编队用2000架无人机践行“用艺术连接世界”的使命,点亮世界光影之夜。某次测试中,无人机从静止开始由起飞点沿直线飞出80m时切断遥控器信号,经过一段时间后沿原路径回到起飞点。该过程无人机运动位移x与时间t的关系图像如图所示,则无人机()A.在t=8s时开始返回B.在0~8s内平均速度大小为10m/sC.在t=12s时速度最大D.在t=16s时速度大小为5m/s3.(体育运动)(2024·河北高考)篮球比赛前,常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程,并得出了篮球运动的v-t图像,如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是()A.a点 B.b点 C.c点 D.d点4.一质点运动的位移—时间图像如图所示,其中0~t1为直线,t1~t2为抛物线,则有关质点运动的速度—时间图像及加速度—时间图像可能正确的是()5.(8分)(2025·福建高考)某运动员在游泳过程中做直线运动,某次入水后的v-t图像如图所示,各阶段图像均为直线。求:(1)0~2s内的平均速度大小;(2分)(2)44~46s内的加速度大小;(3分)(3)44~46s内的位移大小。(3分)【综合应用练】6.(2026·延安模拟)如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像,下列说法正确的是()A.甲图中,物体在0~t0这段时间内的平均速度等于vB.乙图中,物体做匀减速直线运动,其加速度大小为10m/s2C.丙图中,若物体从静止开始运动,则在0~6s内物体的位移等于18mD.丁图中,物体做匀加速直线运动,其加速度大小为4m/s2【加固训练】(2026·孝义模拟)在某地客车和货车在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。客车做初速度为零,加速度大小为a1的匀加速直线运动,货车做初速度为v0,加速度大小为a2的匀减速直线运动至速度减为零后保持静止,客、货两车在运动过程中的x-v(位置—速度)图像如图所示,其中,虚线与对应的坐标轴垂直。在两车从开始运动至货车停止运动过程中,下列说法正确的是()A.货车的加速度大小为2m/s2B.两车同时到达6m处C.两车最大间距为18mD.货车运动的位移为16m7.【多选】甲、乙两车从同一地点同时出发做直线运动,其v-t图像如图所示,下列说法正确的是()A.甲车做加速度增大的减速运动B.t1时刻甲、乙两车相遇C.t1~t2时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度D.0~t1时间内甲车一直在乙车之前8.在飞机降落过程中,利用传感器得到飞机从接触平直跑道到最终停止在跑道上的过程中,飞机的xt2−A.飞机先做匀速直线运动,后做匀减速直线运动B.飞机刚接触平直跑道时的速度为75m/sC.图中b数值为1D.飞机从刚接触平直跑道到最终停止在跑道上的过程中运动的位移为1.5km【总结提升】处理图像问题的操作流程:【情境创新练】9.(14分)ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图甲,汽车以15m/s的速度行驶,如果过人工收费通道,需要在收费站中心线处减速至0,经过20s缴费后,再加速至15m/s行驶;如果过ETC通道,需要在中心线前方10m处减速至5m/s,匀速到达中心线后,再加速至15m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为1m/s2。(1)求汽车过人工收费通道,从收费前减速开始,到收费后加速结束,总共通过的路程;(4分)(2)求汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约多少时间;(5分)(3)若汽车过人工收费通道时,驾驶员为避免突然刹车让乘客有明显不舒服的顿挫感,刹车时加速度大小随时间变化规律如图乙所示,且刹车结束时车辆恰好停在收费站中心线处,求此次刹车距离。(5分)

核心素养测评第4讲运动图像(40分钟64分)选择题(1-4题,6-8题,每小题6分,共42分)【基础巩固练】1.(2024·甘肃高考)小明测得兰州地铁一号线列车从“东方红广场”到“兰州大学”站的v-t图像如图所示,此两站间的距离约为()A.980m B.1230mC.1430m D.1880m【解析】选C。v-t图像中图线与横轴围成的面积表示位移,故可得x=(74-25+94)×20×122.(科技前沿)2025年7月在法国巴黎,中国无人机编队用2000架无人机践行“用艺术连接世界”的使命,点亮世界光影之夜。某次测试中,无人机从静止开始由起飞点沿直线飞出80m时切断遥控器信号,经过一段时间后沿原路径回到起飞点。该过程无人机运动位移x与时间t的关系图像如图所示,则无人机()A.在t=8s时开始返回B.在0~8s内平均速度大小为10m/sC.在t=12s时速度最大D.在t=16s时速度大小为5m/s【解析】选B。x-t图线的斜率表示速度,由题图可知,t=12s时,斜率由正变负,即无人机在t=12s时开始返回,故A错误;在0~8s内平均速度大小为v=xt=808m/s=10m/s,故B正确;x-t图线的斜率表示速度,由题图可知,t=12s时斜率为零,即t=12s时速度为零,故C错误;x-t图线的斜率表示速度,3.(体育运动)(2024·河北高考)篮球比赛前,常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程,并得出了篮球运动的v-t图像,如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是()A.a点 B.b点 C.c点 D.d点【解析】选A。由图像可知,篮球向下运动,速度为负值。当向下运动到速度最大时篮球与地面接触,运动发生突变,速度方向变为向上并做匀减速运动。故第一次反弹后上升至a点,此时速度第一次向上减为零,到达离地面最远的位置。故四个点中篮球位置最高的是a点,故选A。4.一质点运动的位移—时间图像如图所示,其中0~t1为直线,t1~t2为抛物线,则有关质点运动的速度—时间图像及加速度—时间图像可能正确的是()【解析】选A。位移—时间图像中,0~t1为直线,则质点做匀速直线运动,t1~t2为抛物线,则质点做匀加速直线运动,故A正确。5.(8分)(2025·福建高考)某运动员在游泳过程中做直线运动,某次入水后的v-t图像如图所示,各阶段图像均为直线。求:(1)0~2s内的平均速度大小;(2分)答案:(1)2.4m/s【解析】(1)0~2s内的平均速度v=2.8+2.(2)44~46s内的加速度大小;(3分)答案:(2)0.1m/s2【解析】(2)44~46s内的加速度a=2.2-2.0(3)44~46s内的位移大小。(3分)答案:(3)4.2m【解析】(3)44~46s内的位移x=(2.2+2【综合应用练】6.(2026·延安模拟)如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像,下列说法正确的是()A.甲图中,物体在0~t0这段时间内的平均速度等于vB.乙图中,物体做匀减速直线运动,其加速度大小为10m/s2C.丙图中,若物体从静止开始运动,则在0~6s内物体的位移等于18mD.丁图中,物体做匀加速直线运动,其加速度大小为4m/s2【解析】选D。若为初速度为0的匀变速直线运动,速度—时间图像应为过原点的一条倾斜的直线,其在0~t0这段时间内的平均速度等于v02,而该图像在任一时刻的速度(不包括始末)都大于做匀变速直线运动的物体的速度,因此可知其平均速度大于v02,故A错误;根据v2−v02=2ax,整理可得v2=v02+2ax,可知该图像的斜率为2a=−40040m/s2=-10m/s2,解得a=-5m/s2,由此可知,乙图中,物体做匀减速直线运动,其加速度大小为5m/s2,故B错误;如果物体做加速度为2m/s2的匀加速直线运动,若物体从静止开始运动,根据匀变速直线运动的位移—时间公式x=12at2,可得在0~6s内的位移为x=36m,但根据图像可知,物体做加速度增大的变加速运动,因此可知,其在0~6s内的位移大于18m,故C错误;根据x=v0t+1【加固训练】(2026·孝义模拟)在某地客车和货车在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。客车做初速度为零,加速度大小为a1的匀加速直线运动,货车做初速度为v0,加速度大小为a2的匀减速直线运动至速度减为零后保持静止,客、货两车在运动过程中的x-v(位置—速度)图像如图所示,其中,虚线与对应的坐标轴垂直。在两车从开始运动至货车停止运动过程中,下列说法正确的是()A.货车的加速度大小为2m/s2B.两车同时到达6m处C.两车最大间距为18mD.货车运动的位移为16m【解析】选C。根据图像可知,客车的速度随位移增大而增大,货车的速度随位移增大而减小。当x=0时,货车的初速度为v0=6m/s;当两者的位移均为x1=6m时它们的速度相同(设为v),由运动学公式得:对客车有v2=2a1x1,对货车有v2−v02=-2a2x1,联立解得:a1+a当客车的速度v1=8m/s,货车的速度v2=2m/s时,两车通过相同的位移(设为x2),由运动学公式得:对客车有v12=2a1x2,对货车有v22−联立解得:a1=2m/s2,a2=1m/s2,v=26m/s,故A错误;客车到达6m处的时间为t1=va1,解得:t1=6s,货车到达6m处的时间为t2=v-v0-可得两车不是同时达到6m处,故B错误;货车运动到速度为零所用时间为t3=0-v0-设两车速度相同时所用时间为t4,则有:v0-a2t4=a1t4,解得:t4=2s作出两车的v-t图像如图所示:根据v-t图像与时间轴围成的面积表示位移,可知货车停止运动时,即t=6s时两车的间距最大,最大间距为Δxm=12×12×6m−18m,故C正确;根据v-t图像与时间轴围成的面积表示位移,可知货车运动的位移为x货=127.【多选】甲、乙两车从同一地点同时出发做直线运动,其v-t图像如图所示,下列说法正确的是()A.甲车做加速度增大的减速运动B.t1时刻甲、乙两车相遇C.t1~t2时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度D.0~t1时间内甲车一直在乙车之前【解析】选A、D。由v-t图像的斜率表示加速度,根据图像可知,甲车做加速度增大的减速运动,故A正确;由v-t图像面积表示位移,根据图像可知,0~t1时间内两车的位移不相等,由于两车同时同一地点出发,可知,t1时刻甲、乙两车未相遇,故B错误;由v-t图像面积表位移,根据图像可知,t1~t2时间内甲车的位移小于乙车的位移,则甲车的平均速度小于乙车的平均速度,故C错误;由v-t图像面积表示位移,根据图像可知,0~t1时间内甲车的位移一直比乙车的位移大,甲车一直在乙车之前,故D正确。8.在飞机降落过程中,利用传感器得到飞机从接触平直跑道到最终停止在跑道上的过程中,飞机的xt2−A.飞机先做匀速直线运动,后做匀减速直线运动B.飞机刚接触平直跑道时的速度为75m/sC.图中b数值为1D.飞机从刚接触平直跑道到最终停止在跑道上的过程中运动的位移为1.5km【解析】选D。由匀速直线运动位移的公式x=v0t,得xt2=v01t,由匀变速直线运动的位移公式x=v0t+12at2,得xt2=v01t+12a,结合题图知飞机先做匀速直线运动,后做匀减速直线运动,故A正确;由图像交点可得a2=−1516m/s2、v0=1516180m/s,解得a=-1.875m/s2、v0=75m/s,故B正确;飞机做匀减速所用的时间为t=0-v0a=75【总结提升】处理图像问题的操作流程:【情境创新练】9.(14分)ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图甲,汽车以15m/s的速度行驶,如果过人工收费通道,需要在收费站中心线处减速至0,经过20s缴费后,再加速至15m/s行驶;如果过ETC通道,需要在中心线前方10m处减速至5m/s,匀速到达中心线后,再加速至15m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为1m/s2。(1)求汽车过人工收费通道,从收费前减速开始,到收费后加速结束,总共通过的路程;(4分)答案:(1)225m【解析】(1)汽车过人工收费通道,设从收费前减速到速度减为0通过的位移为x1,则有02−v02=2(-a解得x1=112.5m设汽车缴费后再加速至15m/s通过的位移为x2,则v02=2解得x2=112.5m则汽车从收费前减速开始,到收费后加速结束,总共通过的路程为s=x1+x2=225m(2)求汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约多少时间;(5分)答案:(2)27s【解析】(2)汽车过人工收费通道,收费前减速和收费后加速的时间t减=t加=v0a=汽车过人工收费通道,从收费前减速开始,